互联网智能育种——告别“手记”用上“手机”

编者按
在育种基地，科研人员会随手拿着一个小本，他们用这个本本来记录试验数据，“互联网+”袭来，育种科研也需要迈入信息化时代了，告别“手记”用上“手机”，带来不一样的效率。
仲秋时节，记者来到河南省鹤壁农科院试验田里，阳光下个个颗粒饱满等待收获玉米棒，在微风中略动。在试验田地头，一排竖立起的标识牌十分醒目。“标识牌上标注的是玉米品种信息及二维码标识，只要用手机扫描一下便可以了解玉米品种长势信息。”鹤壁市农科院研究员常建智说。
二维码标识只是鹤壁农科院采用“互联网+”农业科研智能化管理系统的冰山一角。为适应农业科研大数据的要求，鹤壁农科院投资30多万元，引入了“互联网+”农业科研智能化管理系统。鹤壁市农科院党委书记郭民华介绍，鹤壁市农科院在全国农业科研院所中率先使用“互联网+”农业科研智能化管理系统，提高了科研工作效率，让育种更加直观。
“让农户更加直观地了解玉米的栽培管理方法、生长周期、血缘等信息。管理时上多少肥料，扫一下二维码就清晰可见。”
试验田内一个个玉米品种通过标识牌成方连片地展示在眼前。作为国家展示田示范点，鹤壁农科院为新品种的推广前期做足工作，早在玉米播种期科研人员就用独创的玉米精准播种方式，利用纵横垂直交错的绳子精准定位点播种子，保证玉米种植密度，不多株、不少株、不偏株。标识牌上添加的二维码又能够直接扫描显示玉米品种的特征特性、各生育期适宜的气象条件、管理技术要点等信息。
“整个鹤壁农科院试验田内设国家展示田玉米品种有11个，且全部已经通过国审的品种，二维码的使用可以让大家更清楚地了解玉米的特征特性、栽培管理方法、生产气象条件等。”常建智介绍，我们定期组织开现场观摩会，让种粮大户、合作社、种子购销企业等来亲自看玉米的生长性状，通过二维码记录玉米的整个长势，让玉米品种推广变得可视化。同时通过分析品种长势、环境适应性等选择各项性能最好的品种进行推广。
因为二维码的使用可以让农户更加直观地了解玉米的栽培管理方法、生长周期、血缘等信息。管理时上多少肥料，扫一下二维码就清晰可见。“这对种植户也起到指导玉米生产的作用，无形中对种植户也进行了一次指导培训。”常建智说，玉米在本地究竟长得怎么样，老百姓、经销商、技术员都清楚了，明年种子品种选择权交由老百姓决定。
“品种名称：浚单29。品种来源：浚313×浚66。审定编号：国审玉2011012。技术要点：1.播期和密度：6月15日前播种，种植密度每亩4500株左右。2.田间管理：使用玉米专用包衣剂对种子进行药剂处理，苗期注意防治蓟马、棉铃虫等虫害，保证苗齐苗壮;苗期少施肥，大喇叭口期重施肥，同时用辛硫磷颗粒剂丢心，防止玉米螟和蚜虫。”记者拿起手机随机扫描了一个二维码几秒钟后显示。
“实现育种全程信息化，将数据库服务器、科研主管材料管理、技术人员田间数据、育种家上报数据等互联互通。”
“再等上一周的时间玉米就可以收了。”在试验地里，常建智看着和同事们一起培育出的玉米长势优良，颗粒也已经饱满，脸上露出了笑容。
如今，鹤壁农科院把生产与科研结合，根据玉米育种不同环节，在组合鉴定方面每年种植上万个小区，每个小区通过软件实现智能化管理。“‘互联网+’农业科研智能化管理系统投入使用后，在今后的科研工作中实现了省时省工，起到了提高工作效率作用。”常建智说。
鹤壁农科院分子育种实验室主任王帮太介绍，系统还可以实现田间数据调查无纸化，实现育种材料编码条码化。在试验田里，记者见到每个片区的玉米叶上都附带着一个条形码。王帮太说，这些条形码是为了方便玉米育种数据信息的收集管理。“以前我们在田间调查玉米农艺性状全部是拿着实验本，一边测量一边记录，回去还要把记录的内容输入电脑中，这之间就容易出现误差；而现在有了田间数据采集器，和扫描二维码一样直接采集到玉米的生长信息，同步上传输入电脑数据库里了，省去了很多环节。”
如今，鹤壁农科院的高科技育种新模式，通过移动育种数据采集设备，直接对田间玉米进行条码扫描识别，从而完成对玉米信息数据的采集。“采集后的信息全部由电脑打印，种子袋也有以前的手写全部实现了标签化，减少了误差。”王帮太说。
系统还具有玉米育种材料世代追踪的功能。王帮太介绍，每个玉米组合都是通过母本、父本杂交后形成的，系统可以快速、准确地将其来源查出来，便于科研过程中培育管理。
通过智能化管理系统鹤壁农科院实现了育种全程信息化。这个过程中鹤壁农科院将实现数据库服务器、科研主管材料管理、技术人员田间数据、育种家上报数据等互联互通。王帮太介绍，科研主管实现育种数据查询、审核，然后通过人员权限设定，制定采集任务，并形成一套育种目标、方案；而育种基地的育种技术人员则不断接受采集任务、上报基地采集数据，试验基地的育种家同时不断地对数据进行查询，接受任务、上报数据，这个过程中加快玉米新品种的培育。
“系统最大的功能是规范管理，辅助育种科研，减少误差、降低失误率，加速育种进程。”
到今年年底鹤壁市农科院将实现种质资源库管理，提供育种材料库存动态管理，育种图文资料存档及种质系谱溯源信息；并支持自交系材料选育管理及杂交材料管理，玉米品种、自交系材料分析。“建好后我们将多年以来收集的3000多份丰富的玉米育种材料全部导入到种质库，然后逐步把信息输入到里面，形成完整的种质资源库管理系统。”常建智说。
通过系统鹤壁农科院已经实现了田间信息溯源，可以直接选择看到品种的亲本及其图片，与亲本进行更加直观的对比。“科研不能仅凭记忆，特别是做品种鉴定时，要去查出产品的特性，以前要翻箱倒柜翻阅记录本看前几年的材料，现在我们只需要输入内容，系统可以直接搜索查看。”王帮太说。
在田间种植管理和优良品种的展示中，系统已经发挥了作用，功能同时还在逐步完善。王帮太说，全程试验地的监控系统中，除了能够控制鹤壁基地以外，同样能够监控到海南基地。“海南140多亩的试验田在鹤壁全天24小时都能够监控到。”
鹤壁市农科院还通过系统收集田间多点多材料文本数据，利用田间数据采集器拍照，系统对照片集中收集管理，经过分析处理产生玉米最新生长数据，二维码、条形码系统数据随之更新。“以前需要20名工作人员忙上一周的测量、记录、统计工作，现在3名工作人员3天就能完成。”常建智说，这也实现了年与年之间的长势对比，需要数据时可以随时调出来。
在鹤壁农科院实验室内，工作人员正在对玉米籽粒提取其DNA，王帮太向记者介绍，所检测的DNA通过数据材料分析来对玉米新材料进行辅助选择。对种质资源库存放的稳定育种材料进行种质资源类群划分，为常规育种提供可靠的数据。一个完善的数据库需要长期的数据积累工作，包括材料的丰富性、性状的准确性、多样性等，而这所有的工作都离不开互联网智能系统的支持。
对于玉米品种培育、选育是一个漫长且具有挑战性的工作。“系统最大的功能是规范管理，辅助育种科研，减少误差、降低失误率，加速育种进程。”鹤壁市农科院院长田正煊坦言。（农民日报）

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